Een internationaal team van onderzoekers heeft een grote stap dichter bij het maken van een optische kwantumcomputer gezet, die het potentieel heeft om nieuwe medicijnen te ontwikkelen en energiebesparende methoden te optimaliseren.

Het onderzoeksteam ontwikkelde de eerste optische microchip om te genereren, manipuleren en detecteren van een bepaalde staat van licht genaamd geperst vacuüm, wat essentieel is voor kwantumberekening. Een optische microchip heeft de meeste basisfunctionaliteit die nodig is voor het maken van toekomstige kwantumcomputers.

Griffith University in Queensland leidde het project in samenwerking met de Universiteit van Munster in Duitsland, De Australian National University (ANU) en de University of New South Wales-Canberra, ondersteund door het ARC Center of Excellence voor Quantum Computation and Communication Technology.

Mede-onderzoeker Professor Elanor Huntington, Decaan van het ANU College of Engineering and Computer Science, en programmamanager voor het ARC Center of Excellence voor Quantum Computation and Communication Technology, was blij met deze belangrijke vooruitgang.

"Wat we met dit apparaat hebben aangetoond, is een belangrijke technologische stap in de richting van het maken van een optische kwantumcomputer, die bepaalde problemen veel sneller zal oplossen dan de computers van vandaag, ' zei professor Huntington.

De microchip - die 1,5 cm breed is, 5 cm lang en 0,5 cm dik - heeft componenten aan de binnenkant die op verschillende manieren met licht interageren. Deze componenten zijn verbonden door kleine kanaaltjes, golfgeleiders genaamd, die het licht rond de microchip geleiden. op een vergelijkbare manier waarop draden verschillende delen van een elektrisch circuit verbinden.

Universitair hoofddocent Mirko Lobino van de Griffith University zei dat het onderzoeksteam werkte aan de volgende generatie optische microchips die nodig zijn voor praktische kwantumcomputers.

"Naast het kunnen ontwikkelen van nieuwe medicijnen en materialen, en energiebesparende methoden te verbeteren, optische kwantumcomputing maakt ultrasnel zoeken in databases mogelijk en helpt bij het oplossen van moeilijke wiskundige problemen op veel verschillende gebieden, " hij zei.

Dr. Francesco Lenzini van de Universiteit van Munster, wie is de hoofdauteur van de Science Advances-paper van het team, zei dat het onderzoek een van de grootste uitdagingen overwon bij het maken van een optische kwantumcomputer.

"Dit experiment is het eerste dat drie van de basisstappen integreert die nodig zijn voor een optische kwantumcomputer, die het genereren van kwantumtoestanden van licht zijn, hun manipulatie op een snelle en herconfigureerbare manier, en hun ontdekking, " hij zei.